石灰氮處理配合均衡施肥對(duì)青蒿菜生長(zhǎng)及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

摘 要：青蒿菜是如東縣出口創(chuàng)匯蔬菜主要品種之一，但連年大棚種植引起了土壤連作障礙問(wèn)題。為提高設(shè)施蔬菜土壤連作障礙修復(fù)效果，在對(duì)如東縣青蒿菜基地土壤連作障礙進(jìn)行診斷的基礎(chǔ)上，對(duì)障礙土壤進(jìn)行悶棚與石灰氮消毒處理及全元均衡施肥處理，并測(cè)定土壤基本化學(xué)性質(zhì)、微生物菌落結(jié)構(gòu)、作物產(chǎn)量。結(jié)果表明，石灰氮悶棚結(jié)合全元均衡施肥在一定程度上提高了土壤中相對(duì)缺乏的有效鐵、錳、硼含量，土壤有效養(yǎng)分供應(yīng)結(jié)構(gòu)得到有效改善，顯著增加青蒿菜產(chǎn)量近30%；土壤細(xì)菌與真菌群落結(jié)構(gòu)均發(fā)生了顯著變化，放線菌門(mén)的相對(duì)豐度增加了11.28%，而厚壁菌門(mén)下降了13.9%；真菌中被孢霉門(mén)顯著增加，而病原菌糞殼菌占比則非常低。各土壤理化因子中，微量元素錳和硼對(duì)微生物菌落結(jié)構(gòu)影響較大。

關(guān)鍵詞：設(shè)施土壤；障礙；均衡施肥；微生物多樣性；青蒿菜

中圖分類(lèi)號(hào)：S565.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-1038（2024）12-0056-09

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.12.010

The Effect of Lime Nitrogen Treatment Combined with Balanced Fertilization on the Growth of Artemisia annua and Soil Microbial Community Structure

CHEN Mingwei1， QIAN Xiaoqing2， WANG Feng3， ZHANG Shengnan1， ZENG Xiaoping4*

（1. Rudong County Horticultural Technology Promotion Station， Nantong 226400， China; 2. College of Environmental Science and Engineering， Yangzhou University， Yangzhou 225000， China; 3. Agriculture， Rural Affairs， and Social Affairs Bureau of Juzhen Street， Rudong County， Jiangsu Province， Nantong 226400， China;

4. Jiangsu Provincial Agricultural Technology Extension Station， Nanjing 210000， China）

Abstract： Artemisia annua is one of the main varieties of vegetables exported by Rudong for foreign exchange， but the problem of soil continuous cropping obstacles caused by years of greenhouse cultivation. In order to improve the remediation effect of soil continuous cropping obstacles in facility vegetables， based on the diagnosis of soil continuous cropping obstacles in the A. annua vegetable base in Rudong county， the obstacle soil was subjected to greenhouse and lime nitrogen disinfection treatment， as well as full balanced fertilization treatment. The basic chemical properties of the soil， microbial colony structure， and crop yield response were observed. The results showed that the combination of lime nitrogen greenhouse and balanced fertilization increased the relatively scarce available iron， manganese， and boron content in the soil to a certain extent， and the structure of soil available nutrient supply was effectively improved， significantly increasing the yield of A. annua by nearly 30%. After treatment， there were significant changes in the community structure of soil bacteria and fungi. The relative abundance of Actinobacteria increased by 11.28% and Firmicutes decreased by 13.9%. The Mortierellomycota phylum in fungi had significantly increased， while the proportion of pathogenic bacteria， such as fecal shell fungi， was very low. Among various soil physicochemical factors， trace elements manganese and boron had a significant impact on microbial colony structure.

Keywords： Facility soil; obstacles; balanced fertilization; microbial diversity; Artemisia annua

江蘇省如東縣設(shè)施蔬菜種植面積1 170.8 hm2，青蒿菜是如東縣出口創(chuàng)匯蔬菜的主要品種之一，種植面積為133.33 hm2。大棚種植是青蒿菜種植的主要方式，但連年大棚種植引起的土壤連作障礙已成為亟需解決的問(wèn)題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)[1]，江西省連作年限在5年以下的設(shè)施蔬菜占比49%，5～9年的占比33%，10～19年的占比12%，20年以上的占比6%；根腐病發(fā)生率為68.84%，根結(jié)線蟲(chóng)發(fā)生率為47.10%，青枯病發(fā)生率為41.30%，莖基腐病發(fā)生率39.13%。杭州市規(guī)?；O(shè)施蔬菜基地連作作物平均減產(chǎn)15.0%，土壤pH小于等于5.5的樣品占比55.0%，含鹽量大于0.2%的樣品占比35.0%[2]。

高宇等[3]認(rèn)為，處理設(shè)施蔬菜連作障礙問(wèn)題，首先需要明確產(chǎn)生的原因，主要有土壤養(yǎng)分不均衡、嚴(yán)重酸化、次生鹽堿化、作物自毒作用等。為深入探究連作障礙成因、預(yù)防措施和監(jiān)控手段，肖萬(wàn)里[4]提出“采用危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)”原理（HACCP原理）對(duì)設(shè)施蔬菜連作障礙進(jìn)行研究分析，得出微生物菌落結(jié)構(gòu)失衡會(huì)導(dǎo)致土傳病害加重。土壤微生物群落組成多樣性的變化在一定程度上反映了土壤的穩(wěn)定性和生產(chǎn)力，并且作物的生長(zhǎng)發(fā)育受微生物群落變化的影響[5-6]。設(shè)施土壤常見(jiàn)的次性鹽漬化、酸化以及養(yǎng)分偏高等問(wèn)題對(duì)土壤微生物活性、多樣性以及群落組成均產(chǎn)生巨大影響。微生物群落結(jié)構(gòu)與組成受土壤理化性質(zhì)的影響，同時(shí)微生物活動(dòng)又決定土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與循環(huán)。研究發(fā)現(xiàn)，根際微生物群落隨土壤理化性質(zhì)協(xié)同變化，設(shè)施連作使土壤微生物群落結(jié)構(gòu)失調(diào)，有益菌相對(duì)豐度顯著降低[7-8]，微生物群落會(huì)從有益菌群轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏【褐鲗?dǎo)，從而導(dǎo)致作物病害的暴發(fā)。不同致病菌對(duì)作物生長(zhǎng)的影響不一[9]，如鐮刀菌屬（Fusarium roseum Link）能導(dǎo)致茄科、豆科、葫蘆科枯萎病發(fā)生；疫霉菌屬（Phytophthora de Bary）卵菌會(huì)致使瓜類(lèi)、茄果類(lèi)、蔥蒜類(lèi)等發(fā)生疫病。

為解決青蒿菜連作障礙問(wèn)題，提升產(chǎn)量和品質(zhì)，本試驗(yàn)選取設(shè)施青蒿菜連作障礙土壤，對(duì)土壤進(jìn)行分析測(cè)定，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合調(diào)控，結(jié)合平衡施肥試驗(yàn)，以改善土壤條件，為設(shè)施農(nóng)業(yè)施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

如東云平家庭農(nóng)場(chǎng)位于如東縣掘港街道天星村十四組（32.256 9°N、121.228 0°E），屬于典型的連作障礙設(shè)施土壤，具體表現(xiàn)鹽漬化現(xiàn)象嚴(yán)重、病害發(fā)生重、作物產(chǎn)量明顯下降。土壤基本理化性質(zhì)如表1所示。

表1 土壤基本理化性質(zhì)

Table 1 physiochemical properties of soil

根據(jù)土壤理化測(cè)定結(jié)果，初步判斷土壤鹽分含量過(guò)高，土壤缺鉬和錳，土壤有效鐵、硼含量不足。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試作物為日本青蒿菜。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，見(jiàn)表2，每個(gè)處理3次重復(fù)，每小區(qū)面積為60 m2，隨機(jī)區(qū)組分布。根據(jù)土壤情況，利用夏季高溫休棚期間，對(duì)大棚進(jìn)行灌水悶棚，結(jié)合施用石灰氮（氰氨化鈣含量≥60%，總氮含量≥22%）40 kg/667 m2，連續(xù)悶棚3周，隨后通風(fēng)透氣2周?？紤]到土壤次生鹽漬化問(wèn)題嚴(yán)重，悶棚后灌水洗鹽3遍。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施肥處理。

表2 不同處理施肥方式

Table 2 Different fertilization measures for different treatments

1.3 采樣與分析

采集深度為0～20 cm的土壤樣品。每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)采取10個(gè)樣品并混合。土樣樣品一部分立即冷凍，用于微生物多樣性測(cè)定，另一部分風(fēng)干后，磨細(xì)，過(guò)0.85 mm（20目）和0.15 mm（100目）篩，用于理化性質(zhì)測(cè)定。土壤pH值和電導(dǎo)率（EC）分別采用水浸提電位法和電極法測(cè)定。土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀外加熱法。土壤硝態(tài)氮測(cè)定采用KCl浸提-紫外分光光度法，銨態(tài)氮測(cè)定采用KCl浸提-靛酚藍(lán)比色法，土壤有效磷測(cè)定采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法，土壤速效鉀測(cè)定采用乙酸銨浸提-火焰光度法，土壤水溶性鈣、鎂測(cè)定采用水浸提-原子吸收分光光度法，土壤水溶性鉀、鈉測(cè)定采用水浸提-火焰光度法，土壤有效鐵、錳、銅、鋅測(cè)定采用DTPA浸提-ICP-MS法，土壤有效硼、鉬測(cè)定分別采用沸水、草酸-草酸銨浸提，ICP-MS法測(cè)定[10]。

2023年9月23日直播青蒿菜，自2023年10月29日至2024年4月9日分21批次采收青蒿菜葉片，并根據(jù)其商品性分為大、中、小三種規(guī)格分別計(jì)數(shù)。

1.4 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)測(cè)定

使用MoBio PowerSoil DNA分離DNA提取試劑盒（QIAGEN Inc，Valencia，California，USA），根據(jù)說(shuō)明書(shū)步驟提取土壤總DNA。采用引物338 F（5’-ACTCCTACGGGAGCAG-3’）和806 R（5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3’）用于擴(kuò)增細(xì)菌16r RNA基因的V3～V4片段。引物ITS1FITS1F（5’-CTTGGTCATTAGGGAAGTAA-3’）和ITS1R（5’-GCTGCGTTCTTCATCGTGC-3’）用于擴(kuò)增土壤真菌的ITS片段。

將純化和定量擴(kuò)增的PCR產(chǎn)物在Illumina MiSeq平臺(tái)（上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司）進(jìn)行高通量測(cè)序。土壤細(xì)菌和真菌序列的生物信息學(xué)分析在Majorbio I-Sanger平臺(tái)（http：//www.i-sanger.com）上進(jìn)行。物種分類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)分別為silva138/16s_bacteria和unite8.0/its_fungi，聚類(lèi)方式為USEARCH11-uparse算法，根據(jù)細(xì)菌以及真菌原始數(shù)據(jù)分析各處理Alpha、Beta多樣性、群落組成、非度量多維尺度分析（NMDS）、冗余分析（RDA）等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)整理和繪圖分析采用Excel 2016和Origin 2021，顯著性檢驗(yàn)采用SPSS 19，處理間差異比較采用LSD檢驗(yàn)，顯著性水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響

表3列出了青蒿菜收獲后各處理土壤的基本化學(xué)性質(zhì)。

表3 不同處理對(duì)設(shè)施土壤基本理化性質(zhì)的影響

Table 3 The impact of different treatments on the basic physicochemical properties of facility soil

由表3知，各處理的pH變化較小，均處于弱堿性范圍。各處理土壤EC值變化幅度也不大，且均處于適宜作物生長(zhǎng)范圍的上限附近。各處理土壤硝態(tài)氮含量變化較大，CK和YSF均為35.5 mg/kg，YS增加到52.22 mg/kg，但都處于適宜作物生長(zhǎng)的范圍，石灰氮悶棚、石灰氮悶棚+全元均衡施肥兩個(gè)處理有利于提高土壤銨態(tài)氮含量，在作物還原硝態(tài)氮能力受限的情況下，有利于改善作物的氮素營(yíng)養(yǎng)。YS和YSF兩個(gè)處理土壤有效磷和速效鉀含量均顯著下降，其中，YS處理有效磷下降56.9 mg/kg、速效鉀下降55.7 mg/kg，YSF處理有效磷下降75.8 mg/kg、速效鉀下降50 mg/kg，一方面使土壤磷、鉀供應(yīng)仍處于較高水平，另一方面有利于減少磷、鉀養(yǎng)分的流失和土壤次生鹽漬化發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。不同處理對(duì)土壤水溶性鈣、鎂、鉀、鈉含量均未產(chǎn)生太大的影響?？梢?jiàn)，YS處理顯著提高了土壤有效鐵、錳含量，降低了土壤有效鋅、有效鉬含量。YSF處理顯著提高了土壤有效鐵、錳、銅、硼含量，降低了土壤有效鋅、有效鉬含量。

2.2 不同處理對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征的影響

2.2.1 不同處理下土壤細(xì)菌的Alpha多樣性

對(duì)于各處理土壤的微生物多樣性計(jì)算結(jié)果列于表4。Alpha多樣性指數(shù)可以表示一個(gè)處理生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的多樣性，其中ACE、Chao和Sobs指數(shù)表示細(xì)菌豐富度； Shannon和Simposon指數(shù)表示均勻度。其中，Shannon指數(shù)多樣性指數(shù)越高，或Simposon指數(shù)越低則表明土壤細(xì)菌的均勻度越高。表4結(jié)果表明，YSF處理無(wú)論細(xì)菌的豐富度或均勻度均為最高，且豐富度指標(biāo)均顯著高于YS處理，Chao和Sobs指數(shù)顯著高于CK和YS處理。同樣，CK土壤的細(xì)菌多樣性也高于YS處理。

2.2.2 NMDS分析

采用度量多維尺分析NMDS圖可以更直觀地反映處理后土壤細(xì)菌群落組成的變化（見(jiàn)圖１）。

圖1 基于OTU水平的（NMDS）分析圖

Fig.1 Analysis chart based on OTU level （NMDS）

如圖1所示，NMDS分析結(jié)果的應(yīng)力值Stress值為0.025，P值為0.001，說(shuō)明該模型擬合得比較好。不同處理對(duì)土壤細(xì)菌群落組成產(chǎn)生了顯著影響，導(dǎo)致所有樣本之間明顯分離。各處理土壤的細(xì)菌群落組成存在顯著差異（ANOSIM，P＜0.05），且重復(fù)間聚類(lèi)較好。其中，YSF與CK和YS距離較遠(yuǎn)，表明其細(xì)菌群落組成差異更大。

2.2.3 基于16S rRNA基因高通量測(cè)序

基于16S rRNA基因高通量測(cè)序結(jié)果表明（圖2A），各處理樣品中相對(duì)豐度大于1%的細(xì)菌門(mén)有12個(gè)。優(yōu)勢(shì)菌門(mén)依次包括厚壁菌門(mén)（Fimicutes），平均占比28.98%；變形菌（Proetobacteria），平均占比18.64%；綠彎菌門(mén)（Chloroflexi），平均占比12.89%；放線菌門(mén)（Actinobacteriota），平均占比11.98%；酸桿菌門(mén)（Acidobacteriota），平均占比8.29%。與對(duì)照相比，YS處理的變形菌門(mén)、放線菌門(mén)、擬桿菌門(mén)（Bacteroidota）、浮霉菌門(mén)（Planctomycetota）、Methylomirabilota和藍(lán)細(xì)菌（Cyanobacteria）有所下降，而其它菌門(mén)則有所增加。其中，綠彎菌門(mén)的相對(duì)豐度增加了7.55%。而YSF處理中，厚壁菌門(mén)、變形菌門(mén)、擬桿菌門(mén)、黏球菌門(mén)（Myxococcota）和藍(lán)細(xì)菌有所下降，以厚壁菌門(mén)下降最多，降幅為13.9%，而放線菌門(mén)的相對(duì)豐度增加了11.28%。盡管存在著一定的差異，在各優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(mén)中，只有位列12的髕骨菌（Patescibacteria）各樣品的差異達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）。其他存在顯著差異的菌門(mén)多屬于相對(duì)豐度小于0.01%的稀有菌群，表明均衡施肥處理對(duì)土壤稀有菌群的相對(duì)豐度影響更大。

在細(xì)菌屬水平上（圖2B），相對(duì)豐度為前三的分別有芽孢桿菌（Bacillus）、奇異假芽孢桿菌（Fictibacillus）和屬于酸桿菌門(mén)的g__norank_f__norank_o__Vicinamibacterales，平均占比分別為13.07%、7.35%和3.32%。其中，前兩位均相比對(duì)照有所增加，在YSF處理中增幅分別達(dá)到5.17%和5.00%。YT4處理顯著增加了紅球菌屬（Rhodococcus）、RB41、Turepera、Mycobacterium、Nocardioides、Microbulbifer和Agromyces；顯著降低了norank_f__Rhodothermaceae、Micromonospora、Paenibacillus和Flavobacterium等細(xì)菌屬的相對(duì)豐度（P＜0.05）。

圖2 不同處理下門(mén)水平（A）和屬水平（B）細(xì)菌類(lèi)群的相對(duì)豐度（相對(duì)豐度＞1%）

Fig.2 Relative abundance of bacterial groups at the phylum level（A） and genus level（B） under the same treatment （relative abundance＞1%）

2.2.4 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與主要土壤性質(zhì)的關(guān)系

采用冗余分析RDA對(duì)于不同處理的土壤樣品中細(xì)菌門(mén)水平上的群落結(jié)構(gòu)和土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行了分析（圖3）。由圖可見(jiàn)，在分析的土壤理化性質(zhì)指標(biāo)中，對(duì)照土壤菌群結(jié)構(gòu)影響較大的為土壤硝態(tài)氮、EC、有效鉀、各水溶性陽(yáng)離子以及有效鉬和有效鋅；處理YS主要受土壤有機(jī)質(zhì)含量影響；處理YSF的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)則與土壤銨態(tài)氮、有效硼和有效錳關(guān)系更為密切。CK與土壤電導(dǎo)率及交換性鹽離子關(guān)系較大。

2.2.5 細(xì)菌功能的相對(duì)豐度

基于FAPROTAX功能預(yù)測(cè)，對(duì)各處理土壤中細(xì)菌功能，尤其是參與各重要養(yǎng)分的代謝基因豐度差異進(jìn)行了分析，圖4列出了處理間具有顯著性差異的潛在功能基因?？梢钥闯霾煌幚硗寥乐懈鞔x功能的豐度有所變化。其中，與化能異養(yǎng)（chemoheterotrophy）、碳?xì)浠衔锝到猓╤ydrocarbon degradation）、幾丁質(zhì)酶（chitinolysis）相關(guān)的功能均在YSF處理土壤中顯著富集。在YS處理中，樣品具有最高豐度的與硝酸還原、錳氧化和發(fā)酵相關(guān)的功能基因，以及一系列與N循環(huán)相關(guān)基因，包括N呼吸、銨化、硝化、反硝化等。CK樣品中有關(guān)N固定和鐵呼吸的基因顯著高于其他處理（P＜0.05），此外，雖然差異不顯著，但是CK中植物致病菌的豐度也遠(yuǎn)高于YS和YSF處理。

2.3 不同處理真菌群落結(jié)構(gòu)特征

2.3.1 不同處理土壤真菌的Alpha多樣性

各處理土壤真菌多樣性的分析結(jié)果如表5所示。與細(xì)菌多樣性分布類(lèi)似，表示土壤真菌豐富度的Ace、Chao和Sobs指數(shù)均是YSF處理最高，其次為CK，最低為YS處理。而均勻度指標(biāo)Shannon和Simpson指數(shù)的規(guī)律也是一樣，YSF最高。所有樣本檢測(cè)覆蓋度達(dá)到99.8%以上。

2.3.2 不同處理土壤真菌群落組成的beta分析

對(duì)土壤真菌群落組成的beta多樣性分析結(jié)果如圖5所示。NMDS分析結(jié)果的應(yīng)力值Stress值為0，P=0.001，說(shuō)明該模型擬合較好，即NMDS的低維表示能夠完美地反映原始數(shù)據(jù)中的距離?？梢钥闯霾煌幚韺?duì)土壤真菌群落組成產(chǎn)生了顯著影響，其中，YSF處理的真菌群落組成顯著不同于其他，而處理YT1和對(duì)照YT0的樣本則有一定的重疊，表明這兩個(gè)處理的土壤真菌群落組成較為相近。

2.3.3 不同處理土壤真菌ITS序列分析

基于真菌ITS序列的分析結(jié)果如圖6所示。從圖6A中可以看出，子囊菌門(mén)（Ascomycota）為各處理土壤中最優(yōu)勢(shì)菌門(mén)，占比為79.56%～88.93%，在YS樣品中為最高。豐度排列第二的為未分類(lèi)的unclassified_k__Fungi，占比為8.39%～8.89%。排列第三的為被孢霉門(mén)（Mortierellomycota）在各樣品中的占比為1.19%～10.57%，在YSF處理顯著高于其他處理。

圖5 基于OTU水平的（NMDS）分析圖

Fig.5 Analysis chart based on OTU level （NMDS）

在屬水平上（圖6B），Mycothermus屬在各處理中平均占比為18.15%，但主要集中在CK和YS處理中，在YSF處理中幾乎沒(méi)有該菌屬的存在。同樣，相對(duì)豐度為第二和第三的均屬于糞殼菌目，在YSF中分別只占0.31%和0.29%，遠(yuǎn)低于CK和YS處理。平均豐度為第四的Lasiobolus，只在YSF中出現(xiàn)，占比為25.11%，顯著高于其他處理（P＜0.05）?？傮w而言，YSF處理中，真菌在屬水平上的組成分布更為均勻。

2.3.4 不同處理真菌群落結(jié)構(gòu)與主要土壤性質(zhì)的關(guān)系

采用冗余分析RDA對(duì)于不同處理的土壤樣品中真菌門(mén)水平上的群落結(jié)構(gòu)和土壤理化性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行了分析（見(jiàn)圖7）。由圖可知，在分析的土壤理化性質(zhì)指標(biāo)中，對(duì)照土壤真菌群結(jié)構(gòu)影響較大的為土壤pH、硝態(tài)氮、鉬和有效鋅；YS處理的真菌群落結(jié)構(gòu)主要受土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷和有效鉬含量影響；YSF處理的真菌群落結(jié)構(gòu)則與土壤有效硼、有效鐵、錳的關(guān)系更為密切，其中受有效硼的影響達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）。

2.4 不同處理對(duì)青蒿菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

青蒿菜是一種按達(dá)標(biāo)葉片數(shù)量計(jì)費(fèi)的銷(xiāo)售品種，產(chǎn)量由達(dá)標(biāo)葉片的張數(shù)決定。不同處理的青蒿菜產(chǎn)量如圖8所示。

圖8 不同處理對(duì)青蒿菜產(chǎn)量的影響

Fig.8 The effect of different treatments on the yield

of A. annua

由圖知，石灰氮悶棚處理加全元均衡施肥有效提高了青蒿菜產(chǎn)量，在采收期內(nèi)YSF處理平均每小區(qū)采收的葉片數(shù)為11 420，比常規(guī)種植處理增加了26.2%。石灰氮悶棚處理平均每小區(qū)收獲葉片數(shù)為10 360，比常規(guī)種植處理增加了14.5%。

3 討論與結(jié)論

當(dāng)前設(shè)施農(nóng)業(yè)中面臨最重要的問(wèn)題之一是土壤障礙問(wèn)題。在全球范圍內(nèi)，設(shè)施土壤肥力與土壤可持續(xù)性均受到嚴(yán)重影響[11]。在所有土壤障礙改良措施中，最重要的方法是進(jìn)行合理施肥，平衡土壤養(yǎng)分，不僅有利于作物生長(zhǎng)與產(chǎn)量增加，還會(huì)影響土壤微生物活動(dòng)，促進(jìn)土壤中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與循環(huán)[12]，調(diào)節(jié)有益微生物與有害微生物之間的平衡。

本試驗(yàn)通過(guò)淹水悶棚，并添加石灰氮處理，有效改變了土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上增加均衡施肥處理，使得土壤中細(xì)菌與真菌的多樣性顯著提高，且對(duì)于土壤中稀有菌群的影響較大[13]。研究表明，強(qiáng)還原處理能改善土壤物理性質(zhì)，降低土壤硝態(tài)氮含量，還能顯著降低土壤中病原真菌數(shù)量[14]。植物病原細(xì)菌的相對(duì)豐度在沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理的對(duì)照中最高，而在悶棚殺菌后進(jìn)行均衡施肥處理的處理中則是最低。悶棚但不施肥的處理中，與氮循環(huán)相關(guān)的基因豐度，除了固氮基因外，均為最高。這表明在不額外供肥的情況下，土壤中微生物氮循環(huán)比較活躍，這有利于給植物生長(zhǎng)提供充足的氮源[15]。這也可以解釋不施肥同樣獲得比常規(guī)施肥措施高的產(chǎn)量的原因。設(shè)施種植土傳病原菌中多數(shù)為真菌，本試驗(yàn)中，悶棚加均衡施肥處理顯著降低了糞殼菌目[16]數(shù)量，而Lasiobolus則得到了富集。更重要的是，均衡施肥處理使得土壤中真菌群落組成更為均勻，大大降低了某類(lèi)病原菌主導(dǎo)及病害暴發(fā)的可能[17]。

通過(guò)冗余相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，土壤菌群的變化與土壤理化性質(zhì)關(guān)系密切。其中，對(duì)照土壤中微生物群落組成受土壤電導(dǎo)率及水溶性鉀、鈣、鈉和鎂影響。很顯然，沒(méi)有經(jīng)過(guò)漫水洗鹽，上述離子濃度要高于其它處理，因此微生物組成上有顯著差異。而均衡施肥的細(xì)菌與真菌群落組成均與土壤微量元素錳和硼相關(guān)，可見(jiàn)補(bǔ)充土壤微量元素可有效改善微生物群落結(jié)構(gòu)[18]。

蔬菜產(chǎn)量與品質(zhì)是設(shè)施種植追求的主要目標(biāo)。綜上所述，悶棚可以顯著增加青蒿菜產(chǎn)量。其中主要原因，可能是悶棚過(guò)程使得土壤養(yǎng)分循環(huán)得到了改善，且土壤微生物菌群更有利于植物生長(zhǎng)。而均衡補(bǔ)充施肥，則可以進(jìn)一步增加產(chǎn)量近30%。結(jié)合土壤理化性質(zhì)分析結(jié)果可以看出，土壤中大量營(yíng)養(yǎng)元素、中量營(yíng)養(yǎng)元素和銅、鋅等微量營(yíng)養(yǎng)元素養(yǎng)分并不缺乏，而是需要進(jìn)行養(yǎng)分供應(yīng)結(jié)構(gòu)的平衡性進(jìn)行調(diào)整。試驗(yàn)中，補(bǔ)充鐵、錳、硼等微量營(yíng)養(yǎng)元素肥料后，相應(yīng)的土壤有效養(yǎng)分含量均有一定程度的提升，但鉬肥的施用可能因用量低、施用均勻性及土壤樣品采集的代表性等原因未見(jiàn)對(duì)土壤有效鉬含量產(chǎn)生影響。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)全面綜合考慮土壤中各種養(yǎng)分的供應(yīng)狀況進(jìn)行施肥。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳茵， 馬承和， 明家琪， 等. 江西省設(shè)施蔬菜生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查與分析[J]. 中國(guó)蔬菜， 2024（4）： 8-14.

[2] 王京文， 李衍， 沈建國(guó)， 等. 杭州市規(guī)?；O(shè)施蔬菜基地連作障礙調(diào)查與分析[J]. 農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)， 2024， 14（10）： 19-24.

[3] 高宇， 高麗丹， 許一榮， 等. 設(shè)施蔬菜連作障礙成因與改善措施[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)， 2024， 44（21）： 80-81.

[4] 肖萬(wàn)里. 基于HACCP原理的設(shè)施蔬菜連作障礙綜合控制措施研究[J]. 中國(guó)果菜， 2020， 40（11）： 68-71， 78.

[5] SHARMA S， ANEJA M K， MAYER J， et al. RNA fingerprinting of microbial community in the rhizosphere soil of grain legumes[J]. FEMS Microbiology Letters， 2004， 240（2）： 181-186.

[6] ACOSTA-MATTFNEZ V， UPCHURCH D R， SCHUBERT A M， et al. Early impacts of cotton and peanut cropping systems on selected soil chemical， physical， microbiological and biochemical properties[J]. Biology and Fertility of Soils， 2004， 40（1）： 44-45.

[7] 謝祎， 閆元元， 田興武， 等. 寧夏設(shè)施栽培對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和功能的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2024， 44（18）： 8383-8396. [8] 田春麗， 姚麗娟， 魯曉民， 等. 不同連作年限設(shè)施草莓土壤微生物群落結(jié)構(gòu)分析[J]. 中國(guó)土壤與肥料， 2024（8）： 102-110.

[9] 李翔， 魯素君， 楊靖康， 等. 設(shè)施蔬菜連作障礙成因及消減研究進(jìn)展[J]. 南方農(nóng)業(yè)， 2023（21）： 113-117， 127.

[10]" 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析： 第三版[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 2000： 62-68.

[11]" ZIKELI S， DEIL L， MOLLER K. The challenge of imbalanced nutrient flows in organic farming systems： A study of organic greenhouses in southern germany[J]. Agriculture， Ecosystems amp; Environment， 2017， 244： 1-13.

[12]" 胡鐵軍. 化肥減量配施微生物肥對(duì)西藍(lán)花產(chǎn)量品質(zhì)與土壤性質(zhì)的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2024， 36（7）： 1657-1665.

[13]" QIUSHEN W， WENJIE W. Insight into application of phosphate-solubilizing bacteria promoting phosphorus availability during chicken manure composting[J]. Bioresource Technology， 2023（9）： 373-383.

[14]" CAI Z， ZHANG J， HUANG X， et al. Application of reductive soil disinfestation to suppress soil-borne pathogens[J]. Acta Pedologica Sinica， 2015， 52（3）： 469-476.

[15]" KUYPERS M M M， MARCHANT H K， KARTAL B. The microbial nitrogen-cycling network[J]. Nature Reviews Microbiology， 2018， 16（5）： 263-276.

[16]" ELENA P， ASRE G， JASENKA C， et al. Identification and pathogenicity of biscogniauxia and sordaria species isolated from olive trees[J]. Horticulturae， 2024， 10（3）： 721-729.

[17]" 孫淑欣， 劉慧聰， 馮雪鋒， 等. 設(shè)施栽培黃瓜長(zhǎng)期連作對(duì)土壤真菌多樣性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用， 2022， 35（3）： 37-44.

[18]" 何彥臻， 許世奇， 戶可欣， 等. 腐熟羊糞添加微量元素對(duì)風(fēng)沙土土壤微生物、酶活性和玉米產(chǎn)量的影響[J/OL]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)， 1-17. [2024-005-13]. https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=th5-mUcNE0PBzJjVmKC0k1CkyG9

jtUzI8v1EpWBYWbL7DzSXb3ZOtDUslslruUcAZiBA6W5hqvr

_hx6eb_ycmi_wgAeJPPMR4K1L3YQpHc11Ehtly4n8g5cBU84

2z3fWx41UhSrKtkqxxajFeQB41u4s9aqoBzR3gZxRk0XKETX

L3gD8Gf9Yk7_ZJjN-6z8camp;uniplatform=NZKPTamp;languag

e=CHS

收稿日期：2024-08-19

基金項(xiàng)目：中央糧油保障專(zhuān)項(xiàng)-2023年如東縣蔬菜綠色高產(chǎn)創(chuàng)建項(xiàng)目（東農(nóng)復(fù)〔2023〕24號(hào)）

第一作者簡(jiǎn)介：陳名蔚（1986—），女，高級(jí)農(nóng)藝師，碩士，主要從事蔬菜生產(chǎn)工作

*通信作者簡(jiǎn)介：曾曉萍（1976—），女，推廣研究員，碩士，主要從事蔬菜、西甜瓜、食用菌生產(chǎn)技術(shù)推廣工作